(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持するテーブルおよび前記ワークを加工する加工ヘッドのうちの少なくとも一方を変位対象物として他方に対して相対変位させる送り機構と、
前記送り機構の作動を制御する制御手段とを備えた工作機械における前記送り機構の位置決め精度の設定方法において、
前記送り機構による前記変位対象物の可動範囲における少なくとも３つの測定位置ごとに位置決め誤差をそれぞれ測定して同位置決め誤差を直接的または間接的に表す誤差値を取得する誤差値取得ステップと、
前記少なくとも３つの測定位置のうちの両端の２つの測定位置よりも内側に存在する内側測定位置における前記誤差値と予め設定された所望誤差を直接的または間接的に表す所望誤差値との差を前記内側測定位置における補正値とするとともに同内側測定位置以外の前記測定位置における補正値を少なくとも前記内側測定位置の補正値より小さい補正値とした補正値設定情報を生成する補正値設定情報生成ステップと、
前記送り機構による前記変位対象物の可動範囲内に設定した複数の補正区間に対して、前記補正値設定情報を用いて前記各測定位置に対応する前記各補正区間に同各測定位置に対応する前記補正値をそれぞれ設定した補正値テーブルを生成する補正値テーブル生成ステップとを含むことを特徴とする位置決め精度の設定方法。
【請求項２】
請求項１に記載した位置決め精度の設定方法において、
前記補正値設定情報生成ステップは、
前記両端の２つの測定位置にそれぞれ対応する各補正値にそれぞれ０を設定するとともに、前記内側測定値に対して前記両端の２つの測定位置間における各補正値を直線補間により設定して前記補正値設定情報を生成し、
前記補正値テーブル設定ステップは、
前記補正値が設定された前記補正区間以外の補正区間に対して同補正値が設定された補正区間における補正値を用いて直線補間により補正値をそれぞれ設定して前記補正値テーブルを生成することを特徴とする位置決め精度の設定方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載した位置決め精度の設定方法において、
前記誤差値取得ステップは、
前記変位対象物の可動範囲における略中央位置で前記誤差値を取得するとともに同略中央位置を中心として前記可動範囲における両端側の領域に互いに同数の前記測定位置でそれぞれ前記誤差値を取得し、
前記補正値設定情報生成ステップは、
前記変位対象物の可動範囲における略中央位置で前記誤差値を取得した前記測定位置を前記内側測定位置とすることを特徴とする位置決め精度の設定方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載した位置決め精度の設定方法において、
前記誤差値取得ステップは、
同一の前記測定位置で複数回の測定を行うことにより得た複数の前記位置決め誤差を用いて計算した標準偏差を前記誤差値として取得し、
前記補正値設定情報生成ステップの後に、さらに、
前記補正値設定情報における前記各測定位置ごとの前記各補正値を前記誤差値取得ステップで測定した前記各測定位置ごとの前記各位置決め誤差に加算した複数の位置決め仮誤差の標準偏差を仮誤差値として取得する仮誤差値取得ステップと、
前記仮誤差値取得ステップにて取得した前記複数の仮誤差値のうちの最大の仮誤差値と最少の仮誤差値との差である最大仮誤差幅と前記所望誤差値とを比較する仮誤差値比較ステップとを含み、
前記補正値設定情報生成ステップは、
前記仮誤差値比較ステップにて前記最大仮誤差幅が前記所望誤差値より小さいと判定されたとき、前記所望誤差値に所定値を加算した新たな前記所望誤差値を用いて再度実行され、
前記補正値テーブル生成ステップは、
前記仮誤差値比較ステップにて前記最大仮誤差幅が前記所望誤差値以上と判定されたときのみ実行されることを特徴とする位置決め精度の設定方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載した位置決め精度の設定方法において、さらに、
前記補正値テーブル生成ステップを実行する前に、前記補正値の設定のアクセス権の有無を判定するアクセス権判定ステップを含み、
前記補正値テーブル生成ステップは、
前記アクセス権判定ステップにてアクセス権が有ると判定されたときのみ実行されることを特徴とする位置決め精度の設定方法。
【請求項６】
ワークを保持するテーブルおよび前記ワークを加工する加工ヘッドのうちの少なくとも一方を変位対象物として他方に対して相対変位させる送り機構と、
前記送り機構の作動を制御する制御手段とを備えた工作機械における前記送り機構の位置決め精度設定装置において、
前記送り機構による前記変位対象物の可動範囲における少なくとも３つの測定位置ごとに位置決め誤差をそれぞれ測定して同位置決め誤差を直接的または間接的に表す誤差値を取得する誤差値取得手段と、
前記少なくとも３つの測定位置のうちの両端の２つの測定位置よりも内側に存在する内側測定位置における前記誤差値と予め設定された所望誤差を直接的または間接的に表す所望誤差値との差を前記内側測定位置における補正値とするとともに同内側測定位置以外の前記測定位置における補正値を少なくとも前記内側測定位置の補正値より小さい補正値とした補正値設定情報を生成する補正値設定情報生成手段と、
前記送り機構による前記変位対象物の可動範囲内に設定した複数の補正区間に対して、前記補正値設定情報を用いて前記各測定位置に対応する前記各補正区間に同各測定位置に対応する前記補正値をそれぞれ設定した補正値テーブルを生成する補正値テーブル生成手段とを備えることを特徴とする位置決め精度設定装置。
【請求項７】
請求項６に記載した位置決め精度設定装置において、
前記補正値設定情報生成手段は、
前記両端の２つの測定位置にそれぞれ対応する各補正値にそれぞれ０を設定するとともに、前記内側測定値に対して前記両端の２つの測定位置間における各補正値を直線補間により設定して前記補正値設定情報を生成し、
前記補正値テーブル設定手段は、
前記補正値が設定された前記補正区間以外の補正区間に対して同補正値が設定された補正区間における補正値を用いて直線補間により補正値をそれぞれ設定して前記補正値テーブルを生成することを特徴とする位置決め精度設定装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載した位置決め精度設定装置において、
前記誤差値取得手段は、
前記変位対象物の可動範囲における略中央位置で前記誤差値を取得するとともに同略中央位置を中心として前記可動範囲における両端側の領域に互いに同数の前記測定位置でそれぞれ前記誤差値を取得し、
前記補正値設定情報生成手段は、
前記変位対象物の可動範囲における略中央位置で前記誤差値を取得した前記測定位置を前記内側測定位置とすることを特徴とする位置決め精度設定装置。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載した位置決め精度設定装置において、
前記誤差値取得手段は、
同一の前記測定位置で複数回の測定を行うことにより得た複数の前記位置決め誤差を用いて計算した標準偏差を前記誤差値として取得し、
前記補正値設定情報を生成した後に、さらに、
前記補正値設定情報における前記各測定位置ごとの前記各補正値を前記誤差値取得手段で測定した前記各測定位置ごとの前記各位置決め誤差に加算した複数の位置決め仮誤差の標準偏差を仮誤差値として取得する仮誤差値取得手段と、
前記仮誤差値取得手段にて取得した前記複数の仮誤差値のうちの最大の仮誤差値と最少の仮誤差値との差である最大仮誤差幅と前記所望誤差値とを比較する仮誤差値比較手段とを含み、
前記補正値設定情報生成手段は、
前記仮誤差値比較手段にて前記最大仮誤差幅が前記所望誤差値より小さいと判定されたとき、前記所望誤差値に所定値を加算した新たな前記所望誤差値を用いて再度前記補正値設定情報を生成し、
前記補正値テーブル生成手段は、
前記仮誤差値比較手段にて前記最大仮誤差幅が前記所望誤差値以上と判定されたときのみ前記補正値テーブルを生成することを特徴とする位置決め精度設定装置。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載した位置決め精度設定装置において、さらに、
前記補正値テーブルを生成する前に、前記補正値の設定のアクセス権の有無を判定するアクセス権判定手段を含み、
前記補正値テーブル生成手段は、
前記アクセス権判定手段によってアクセス権が有ると判定されたときのみ前記補正値テーブルを生成することを特徴とする位置決め精度設定装置。
【請求項１１】
ワークを保持するテーブルおよび前記ワークを加工する加工ヘッドのうちの少なくとも一方を変位対象物として他方に対して相対変位させる送り機構と、
前記送り機構の作動を制御する制御手段とを備えた工作機械に用いられる前記送り機構の位置決め精度の設定プログラムであって、
コンピュータに、
前記送り機構による前記変位対象物の可動範囲における少なくとも３つの測定位置ごとに位置決め誤差をそれぞれ測定して同位置決め誤差を直接的または間接的に表す誤差値を取得する誤差値取得ステップと、
前記少なくとも３つの測定位置のうちの両端の２つの測定位置よりも内側に存在する内側測定位置における前記誤差値と予め設定された所望誤差を直接的または間接的に表す所望誤差値との差を前記内側測定位置における補正値とするとともに同内側測定位置以外の前記測定位置における補正値を少なくとも前記内側測定位置の補正値より小さい補正値とした補正値設定情報を生成する補正値設定情報生成ステップと、
前記送り機構による前記変位対象物の可動範囲内に設定した複数の補正区間に対して、前記補正値設定情報を用いて前記各測定位置に対応する前記各補正区間に同各測定位置に対応する前記補正値をそれぞれ設定した補正値テーブルを生成する補正値テーブル生成ステップとを実行させることを特徴とする位置決め精度の設定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに対して機械加工を行う工作機械において、加工対象であるワークを保持するテーブルとワークを加工する加工ヘッドとの相対的な位置関係を変化させる送り機構の位置決め精度の設定方法、位置決め精度設定装置、位置決め精度の設定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被加工対象物であるワークを保持するテーブルと機械加工を行う加工ヘッドとを数値制御によって相対変位させながらワークに機械加工を行う工作機械が知られている。このような工作機械においては、テーブルと加工ヘッドとを相対変位させる送り機構に位置決め誤差が不可避的に生じる。このため、工作機械メーカは、工作機械を製造する過程において送り機構の作動を制御する制御装置内に送り機構の位置決め誤差を解消するための補正値を予め設定している。この場合、近年においては、客先が要求する位置決め精度以上の高い位置決め精度とならないように位置決め精度の補正値を調整して工作機械を製造することが行われている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１，２には、送り機構によるテーブルや加工ヘッドの送り範囲内に設定した複数の補正区間ごとに位置決め誤差を測定してこの位置決め誤差を解消する補正値を設定するとともに、これらの補正値に対して客先が要求する位置決め誤差と同値の調整値を加算することによって所望の位置決め精度以下の低い位置決め精度を維持するようにした位置決め精度の設定方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−９９７５３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６９９７号公報
【０００５】
しかしながら、上記各特許文献１，２に示された位置決め精度の設定方法においては、補正区間ごとの各補正値に対してそれぞれ一律の調整値を加算しているため、温度変化などの環境変化によって送り機構を構成する機械部品（例えば、ボールねじ）に伸縮が生じた場合、加算した調整値が相殺されて送り機構の位置決め精度が所望する位置決め精度以上の高い位置決め精度に変化してしまうことがあるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、送り機構の伸縮変化に寄らず送り機構の位置決め精度を所望する位置決め精度以下の精度に良好に維持することができる位置決め精度の設定方法、位置決め精度設定装置および位置決め精度の設定プログラムを提供することにある。
【発明の概要】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、ワークを保持するテーブルおよびワークを加工する加工ヘッドのうちの少なくとも一方を変位対象物として他方に対して相対変位させる送り機構と、送り機構の作動を制御する制御手段とを備えた工作機械における送り機構の位置決め精度の設定方法において、送り機構による変位対象物の可動範囲における少なくとも３つの測定位置ごとに位置決め誤差をそれぞれ測定して同位置決め誤差を直接的または間接的に表す誤差値を取得する誤差値取得ステップと、少なくとも３つの測定位置のうちの両端の２つの測定位置よりも内側に存在する内側測定位置における誤差値と予め設定された所望誤差を直接的または間接的に表す所望誤差値との差を内側測定位置における補正値とするとともに同内側測定位置以外の測定位置における補正値を少なくとも内側測定位置の補正値より小さい補正値とした補正値設定情報を生成する補正値設定情報生成ステップと、送り機構による変位対象物の可動範囲内に設定した複数の補正区間に対して、補正値設定情報を用いて各測定位置に対応する各補正区間に同各測定位置に対応する補正値をそれぞれ設定した補正値テーブルを生成する補正値テーブル生成ステップとを含むことにある。
【０００８】
このように構成した本発明の特徴によれば、位置決め精度設定方法は、変位対象物の可動範囲内に設定した複数の補正区間にそれぞれ補正値を設定するに際して、両端の補正区間より内側に存在する補正区間に最も大きな値の補正値を設定している。これにより、変位対象物の可動範囲内に設定した複数の補正区間においては、前記最大の補正値を設定した補正区間を境として補正値が昇順および降順となる。このため、送り機構を構成する機械部品が伸長した場合および収縮した場合のいずれの場合であっても補正区間のいずれかの位置において位置決め誤差が相殺されることなく現状維持または拡大する領域が存在するようになる。この結果、送り機構の伸縮変化に寄らず送り機構における位置決め精度を所望する位置決め精度以下の精度に良好に維持することができる。
【０００９】
また、本発明の他の特徴は、前記位置決め精度の設定方法において、補正値設定情報生成ステップは、両端の２つの測定位置にそれぞれ対応する各補正値にそれぞれ０を設定するとともに、内側測定値に対して両端の２つの測定位置間における各補正値を直線補間により設定して補正値設定情報を生成し、補正値テーブル設定ステップは、補正値が設定された補正区間以外の補正区間に対して同補正値が設定された補正区間における補正値を用いて直線補間により補正値をそれぞれ設定して補正値テーブルを生成することにある。
【００１０】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、位置決め精度の設定方法は、補正値設定情報が両端の測定位置からそれぞれ内側測定位置に向かって補正値が直線補間によって設定されるとともに、この補正値設定情報に基づいて補正値テーブルにおける補正値設定情報に存在しない補正区間の補正値が直線補間によって設定される。これにより、少ない測定位置における補正値によって多数の補正区間の補正値を簡単かつ迅速に設定することができる。
【００１１】
また、本発明の他の特徴は、前記位置決め精度の設定方法において、誤差値取得ステップは、変位対象物の可動範囲における略中央位置で誤差値を取得するとともに同略中央位置を中心として可動範囲における両端側の領域に互いに同数の測定位置でそれぞれ誤差値を取得し、補正値設定情報生成ステップは、変位対象物の可動範囲における略中央位置で誤差値を取得した測定位置を内側測定位置とすることにある。
【００１２】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、位置決め精度の設定方法は、変位対象物の可動範囲における略中央位置で誤差値を取得するとともに同略中央位置を中心として可動範囲における両端側の領域にて互いに同数の測定位置でそれぞれ誤差値を取得しているため、変位対象物の可動範囲内における補正値の分布は同可動範囲の略中央部を中心として対称となる。これにより、ワークの配置位置やワークの加工位置として最も多用されるテーブルの可動範囲の中央領域や加工ヘッドの可動範囲における中央領域にそれぞれ互いに近似する補正値が設定されるため、これらの中央領域内における位置決め精度のバラツキを抑えて精度の安定した加工を行うことができる。
【００１３】
また、本発明の他の特徴は、前記位置決め精度の設定方法において、誤差値取得ステップは、同一の測定位置で複数回の測定を行うことにより得た複数の位置決め誤差を用いて計算した標準偏差を誤差値として取得し、補正値設定情報生成ステップの後に、さらに、補正値設定情報における各測定位置ごとの各補正値を誤差値取得ステップで測定した各測定位置ごとの各位置決め誤差に加算した複数の位置決め仮誤差の標準偏差を仮誤差値として取得する仮誤差値取得ステップと、仮誤差値取得ステップにて取得した複数の仮誤差値のうちの最大の仮誤差値と最少の仮誤差値との差である最大仮誤差幅と所望誤差値とを比較する仮誤差値比較ステップとを含み、補正値設定情報生成ステップは、仮誤差値比較ステップにて最大仮誤差幅が所望誤差値より小さいと判定されたとき、所望誤差値に所定値を加算した新たな所望誤差値を用いて再度実行され、補正値テーブル生成ステップは、仮誤差値比較ステップにて最大仮誤差幅が所望誤差値以上と判定されたときのみ実行されることにある。
【００１４】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、位置決め精度の設定方法は、補正値設定情報生成ステップにて生成される補正値が複数の位置決め誤差に基づく標準偏差からなる誤差値を用いて計算されるとともに、この補正値が所望する位置決め精度以下の精度となるように所望誤差値を増加させながら補正値設定情報生成ステップが繰り返し実行して補正値テーブル生成ステップの実行の前に補正値の妥当性を検証している。これにより、本発明に係る位置決め精度の設定方法は、補正値設定情報生成ステップにおいて誤差値取得ステップで取得した位置決め誤差の測定誤差などに起因して不正確な補正値が計算されることを防止することができ、補正値設定情報およびこの補正値設定情報を用いて生成される補正値テーブルの信頼度を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明の他の特徴は、前記位置決め精度の設定方法において、さらに、補正値テーブル生成ステップを実行する前に、補正値の設定のアクセス権の有無を判定するアクセス権判定ステップを含み、補正値テーブル生成ステップは、アクセス権判定ステップにてアクセス権が有ると判定されたときのみ実行されることにある。
【００１６】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、位置決め精度の設定方法は、補正値テーブル生成ステップを実行する前に補正値の設定のアクセス権の有無を判定しているため、アクセス権を有さない者によって補正値テーブルが設定されることを防止することができる。
【００１７】
また、本発明は位置決め精度の設定方法の発明として実施できるばかりでなく、この工作機械における位置決め精度設定装置および位置決め精度の設定プログラムの発明としても実施できるものである。
【００１８】
具体的には、請求項に示すように、ワークを保持するテーブルおよびワークを加工する加工ヘッドのうちの少なくとも一方を変位対象物として他方に対して相対変位させる送り機構と、送り機構の作動を制御する制御手段とを備えた工作機械における送り機構の位置決め精度設定装置において、送り機構による変位対象物の可動範囲における少なくとも３つの測定位置ごとに位置決め誤差をそれぞれ測定して同位置決め誤差を直接的または間接的に表す誤差値を取得する誤差値取得手段と、少なくとも３つの測定位置のうちの両端の２つの測定位置よりも内側に存在する内側測定位置における誤差値と予め設定された所望誤差を直接的または間接的に表す所望誤差値との差を内側測定位置における補正値とするとともに同内側測定位置以外の測定位置における補正値を少なくとも内側測定位置の補正値より小さい補正値とした補正値設定情報を生成する補正値設定情報生成手段と、送り機構による変位対象物の可動範囲内に設定した複数の補正区間に対して、補正値設定情報を用いて各測定位置に対応する各補正区間に同各測定位置に対応する補正値をそれぞれ設定した補正値テーブルを生成する補正値テーブル生成手段とを備えることにある。
【００１９】
また、この場合、前記位置決め精度設定装置において、補正値設定情報生成手段は、両端の２つの測定位置にそれぞれ対応する各補正値にそれぞれ０を設定するとともに、内側測定値に対して両端の２つの測定位置間における各補正値を直線補間により設定して補正値設定情報を生成し、補正値テーブル設定手段は、補正値が設定された前記補正区間以外の補正区間に対して同補正値が設定された補正区間における補正値を用いて直線補間により補正値をそれぞれ設定して補正値テーブルを生成するとよい。
【００２０】
また、この場合、前記位置決め精度設定装置において、誤差値取得手段は、変位対象物の可動範囲における略中央位置で誤差値を取得するとともに同略中央位置を中心として可動範囲における両端側の領域に互いに同数の測定位置でそれぞれ誤差値を取得し、補正値設定情報生成手段は、変位対象物の可動範囲における略中央位置で誤差値を取得した測定位置を内側測定位置とするとよい。
【００２１】
また、この場合、前記位置決め精度設定装置において、誤差値取得手段は、同一の測定位置で複数回の測定を行うことにより得た複数の位置決め誤差を用いて計算した標準偏差を誤差値として取得し、補正値設定情報を生成した後に、さらに、補正値設定情報における各測定位置ごとの各補正値を誤差値取得手段で測定した各測定位置ごとの各位置決め誤差に加算した複数の位置決め仮誤差の標準偏差を仮誤差値として取得する仮誤差値取得手段と、仮誤差値取得手段にて取得した複数の仮誤差値のうちの最大の仮誤差値と最少の仮誤差値との差である最大仮誤差幅と所望誤差値とを比較する仮誤差値比較手段とを含み、補正値設定情報生成手段は、仮誤差値比較手段にて最大仮誤差幅が所望誤差値より小さいと判定されたとき、所望誤差値に所定値を加算した新たな所望誤差値を用いて再度前記補正値設定情報を生成し、補正値テーブル生成手段は、仮誤差値比較手段にて最大仮誤差幅が所望誤差値以上と判定されたときのみ補正値テーブルを生成するとよい。
【００２２】
また、この場合、前記位置決め精度設定装置において、さらに、補正値テーブルを生成する前に、補正値の設定のアクセス権の有無を判定するアクセス権判定手段を含み、補正値テーブル生成手段は、アクセス権判定手段によってアクセス権が有ると判定されたときのみ補正値テーブルを生成するとよい。これらによっても、上記位置決め精度の設定方法と同様の作用効果を期待できる。
【００２３】
具体的には、請求項に示すように、ワークを保持するテーブルおよびワークを加工する加工ヘッドのうちの少なくとも一方を変位対象物として他方に対して相対変位させる送り機構と、送り機構の作動を制御する制御手段とを備えた工作機械に用いられる送り機構の位置決め精度の設定プログラムであって、コンピュータに、送り機構による変位対象物の可動範囲における少なくとも３つの測定位置ごとに位置決め誤差をそれぞれ測定して同位置決め誤差を直接的または間接的に表す誤差値を取得する誤差値取得ステップと、前記少なくとも３つの測定位置のうちの両端の２つの測定位置よりも内側に存在する内側測定位置における誤差値と予め設定された所望誤差を直接的または間接的に表す所望誤差値との差を内側測定位置における補正値とするとともに同内側測定位置以外の測定位置における補正値を少なくとも内側測定位置の補正値より小さい補正値とした補正値設定情報を生成する補正値設定情報生成ステップと、送り機構による変位対象物の可動範囲内に設定した複数の補正区間に対して、補正値設定情報を用いて各測定位置に対応する前記各補正区間に同各測定位置に対応する補正値をそれぞれ設定した補正値テーブルを生成する補正値テーブル生成ステップとを実行させるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る位置決め精度の設定方法の実施に用いる位置決め精度設定装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【図２】図１に示す位置決め精度設定装置を構成する外部コンピュータ装置が実行する補正値設定情報生成プログラムのフローチャートである。
【図３】図２に示す補正値設定情報生成プログラムの実行によって生成される補正値設定情報における位置決め誤差の測定位置と補正値との関係を示す説明図である。
【図４】図１に示す位置決め精度設定装置を構成する総合制御部が実行する補正値テーブル生成プログラムのフローチャートである。
【図５】（Ａ）（Ｂ）は、工作機械の送り機構に伸縮が生じた際における送り機構の位置決め精度の状態を説明するための表であり、（Ａ）は工作機械の送り機構が伸長した場合における位置決め誤差を補正値との関係で示しており、（Ｂ）は工作機械の送り機構が収縮した場合における位置決め誤差を補正値との関係で示している。
【図６】本発明の効果を明確にするために測定位置ごとの補正値を昇順に設定した場合における位置決め誤差を補正値との関係で示した表である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（位置決め精度設定装置１００の構成）
以下、本発明に係る位置決め精度の設定方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る位置決め精度の設定方法の実施に用いる位置決め精度設定装置１００の構成を模式的に示したブロック図である。なお、本明細書において参照する図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。この位置決め精度設定装置１００は、コンピュータ制御（ＮＣ制御）によって加工対象物であるワークＷＫの表面を機械加工する工作機械２００におけるテーブル２０１および加工ヘッド２０３の位置決め精度が所定の位置決め精度以上の高い位置決め精度にならないように位置決め精度に対する補正値を設定するためのものであり、主として工作機械メーカにおける工作機械２００の製造時に使用されるものである。
【００２６】
位置決め精度設定装置１００は、主として工作機械２００と外部コンピュータ装置３００とを備えて構成されている。工作機械２００は、ワークＷＫを保持するテーブル２０１とワークＷＫに対して機械加工（例えば、切削、穴開け、フライス削り、中ぐりなど）を施す工具２０２を保持する加工ヘッド２０３とを互いに直交する直交３軸方向にそれぞれ相対変位させることによりワークＷＫに対して機械加工を行う機械装置である。テーブル２０１は、加工対象物であるワークＷＫを着脱自在に保持する載置台であり、送り機構２０４によって支持されている。
【００２７】
送り機構２０４は、テーブル２０１を前記直交３軸方向のうちの１つの軸方向（図示左右方向のＸ軸方向）に変位させるための機械装置であり、雄ねじが形成された送りねじ軸２０５をテーブル２０１の下部に貫通した状態で形成された雌ねじ（図示せず）に多数の小球（図示せず）を介して噛合わせて構成されている。この送りねじ軸２０５における一方（図示左側）の端部には、送りモータ２０６が接続されている。
【００２８】
送りモータ２０６は、送りねじ軸２０５を正回転方向および逆回転方向にそれぞれ回転駆動させるための電動モータであり、工作機械２００における図示しない鋼鉄製のフレーム内に配置された状態でモータ駆動部２１０によって作動が制御される。本実施形態においては、送りモータ２０６は、サーボモータによって構成されている。この送りモータ２０６は、ロータリエンコーダ２０７を備えている。ロータリエンコーダ２０７は、送りモータ２０６の回転数に応じたパルス信号からなる検出信号をモータ駆動部２１０および総合制御部２１３にそれぞれ出力する回転検出器である。
【００２９】
モータ駆動部２１０は、送りモータ２０６の回転駆動を制御するための電気回路であり、ロータリエンコーダ２０７および移動量計算部２１１にそれぞれ電気的に接続された状態で工作機械２００における図示しない制御盤内に設けられている。このモータ駆動部２１０は、移動量計算部２１１から出力される補正駆動指令信号およびロータリエンコーダ２０７から出力される検出信号を用いて送りモータ２０６の回転駆動を制御する。この場合、補正駆動指令信号は、テーブル２０１の変位方向、変位量および変位速度をそれぞれ表しており、送りモータ２０６の回転方向、回転数および回転速度をそれぞれ指示するための制御信号である。したがって、モータ駆動部２１０は、ロータリエンコーダ２０７から出力される検出信号によって送りモータ２０６の回転方向、回転数および回転速度を監視しながら、補正駆動指令信号によって表された回転方向、回転数および回転速度となるように送りモータ２０６の作動を制御する。
【００３０】
移動量計算部２１１は、総合制御部２１３から出力される駆動指令信号を補正値テーブル記憶部２１２に記憶されている補正値テーブルを用いて補正した補正駆動指令信号を生成してモータ駆動部２１０に出力する電気回路であり、補正値テーブル記憶部２１２および総合制御部２１３にそれぞれ電気的に接続された状態で工作機械２００における図示しない制御盤内に設けられている。この場合、総合制御部２１３から出力される駆動指令信号は、テーブル２０１の変位方向、変位量および変位速度をそれぞれ表しており、送りモータ２０６の回転方向、回転数および回転速度をそれぞれ指示するための制御信号である。
【００３１】
また、補正値テーブル記憶部２１２に記憶されている補正値テーブルとは、送り機構２０４によって変位するテーブル２０１の可動範囲（所謂ストローク）内を所定の距離（例えば、１０ｍｍ〜５０ｍｍ間隔）ごとに区切った複数の補正区間ごとに同補正区間内を変位するテーブル２０１の変位量（送りモータ２０６の回転数）を調整するための補正値（送りモータ２０６の回転数）の集合である。したがって、移動量計算部２１１は、総合制御部２１３から出力される駆動指令信号によって表されたテーブル２０１の変位量に補正値テーブル記憶部２１２に記憶されている補正区間ごとの補正値を補正区間ごとに加算することにより補正駆動指令信号を生成してモータ駆動部２１０に出力する。
【００３２】
補正値テーブル記憶部２１２は、前記した複数の補正区間ごとの補正値をそれぞれ規定した補正テーブルを記憶するための読み書き可能型の記憶装置であり、総合制御部２１３に電気的に接続された状態で工作機械２００における図示しない制御盤内に設けられている。この補正値テーブル記憶部２１２には、総合制御部２１３によって前記補正区間ごとの補正値がそれぞれ書き込まれる。
【００３３】
総合制御部２１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータによって構成されており、工作機械２００の全体の作動を総合的に制御するとともに、作業者によって用意される図示しない加工プログラム（所謂ＮＣ（Numerical Control）プログラム）に従って工具２０２を回転駆動しながらテーブル２０１と加工ヘッド２０３とを相対変位させることによりワークＷＫの機械加工を制御する。また、この総合制御部２１３は、図４に示す補正値テーブル生成プログラムを実行することにより補正値テーブルを生成して補正値テーブル記憶部２１２に記憶させる。
【００３４】
また、この総合制御部２１３は、総合制御部２１３に対して作業者からの操作を受付けるための操作スイッチ群からなる操作盤２１４、作業者に対して総合制御部２１３の作動状況を表示するための液晶ディスプレイからなる表示装置２１５、および総合制御部２１３に対して外部コンピュータ装置３００などの外部機器を接続するためのインターフェース２１６をそれぞれ備えている。
【００３５】
なお、この工作機械２００は、加工ヘッド２０３を前記直交３軸方向における他の２軸方向（図示奥行き方向のＹ軸方向および図示上下方向のＺ軸方向）に変位させるための機械的および電気的構成も備えているが、前記テーブル２０１と同様の構成のためその説明は省略する。また、この工作機械２００は、加工ヘッド２０３によって着脱自在保持される工具２０２を回転駆動する機械的および電気的構成やその他の電気的構成部分に電気を供給する電源部なども備えているが、これらの本発明に直接関わらない構成については、その説明は省略する。
【００３６】
一方、外部コンピュータ装置３００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどからなるマイクロコンピュータによって構成されており、キーボードおよびマウスからなる入力装置３０１および液晶ディスプレイからなる表示装置３０２を備えるパーソナルコンピュータ（所謂パソコン）である。この外部コンピュータ装置３００は、図示しない位置決め誤差測定プログラムを実行することにより、工作機械２００におけるテーブル２０１の位置決め誤差を測定するとともに、図２に示す補正値設定情報生成プログラムを実行することにより補正値設定情報を生成する。この場合、位置決め誤差測定プログラムおよび補正値設定情報生成プログラムは、後述する作業者により予め前記ハードディスクに記憶されている。なお、外部コンピュータ装置３００は、工作機械２００の総合制御部２１３と電気的に接続可能であれば、どのような形式のコンピュータ装置であってもよい。
【００３７】
また、この外部コンピュータ装置３００には、変位測定器３０３が接続されている。変位測定器３０３は、外部コンピュータ装置３００によって作動が制御されてテーブル２０１の変位量を光学的に測定する光学式測定装置である。より具体的には、変位測定器３０３は、テーブル２０１に一時的に配置した反射板３０４に向けてレーザ光ＬＺ（破線で示す）を照射するとともにこの反射板３０４にて反射した反射レーザ光ＬＺを受光して三角測量法の原理を用いてテーブル２０１の変位量を測定して同変位量を表す電気信号を出力する。
【００３８】
（位置決め精度設定装置１００の作動）
次に、上記のように構成した位置決め精度設定装置１００の作動について説明する。まず、工作機械２００における送り機構２０４の位置決め精度を設定する作業者は、送り機構２０４における現状の位置決め誤差を測定する。具体的には、作業者は、工作機械２００および外部コンピュータ装置３００の電源を入れて始動させるとともに外部コンピュータ装置３００をインターフェース２１６を介して総合制御部２１３に接続する。また、作業者は、工作機械２００のテーブル２０１上に反射板３０４を配置した後、この反射板３０４にレーザ光ＬＺを照射可能な位置に変位測定器３０３を配置するとともにこの変位測定器３０３を外部コンピュータ装置３００に接続する。そして、作業者は、図示しない位置決め誤差測定プログラムを外部コンピュータ装置３００に実行させる。
【００３９】
この位置決め誤差測定プログラムは、工作機械２００のテーブル２０１をテーブル２０１の可動範囲における少なくとも３ヵ所以上の位置で位置決めした際における各変位量を変位測定器３０３を介して外部コンピュータ装置３００に測定させるとともに同変位量を用いてテーブル２０１の前記３ヵ所以上の各測定位置ごとの位置決め誤差をそれぞれ計算させるコンピュータプログラムである。本実施形態においては、位置決め誤差測定プログラムは、テーブル２０１の可動範囲における５ヵ所以上の測定位置で位置決め誤差を取得する。したがって、まず、作業者は、外部コンピュータ装置３００に位置決め誤差測定プログラムを実行させた状態で、工作機械２００における総合制御部２１３を操作することにより送りモータ２０６を駆動させてテーブル２０１をテーブル２０１の可動範囲における５ヵ所の測定位置で位置決めさせる。
【００４０】
この場合、総合制御装置２１３には、一方（例えば、送りモータ２０６側）の端部から他方（例えば、送りねじ軸２０５の先端側）の端部に向かって変位させる往路と、この他方の端部から一方の端部に向かって変位させる復路とで総合制御部２１３によって無作為に決定されるそれぞれ同一の５ヵ所の位置で位置決めするプログラムが設定されている。したがって、総合制御部２１３は、作業者からの指示に応じてテーブル２０１の可動範囲における５ヵ所の測定位置に対して往路と復路でそれぞれ位置決めを行う。
【００４１】
この場合、総合制御部２１３がテーブル２０１の位置決めを行う前記５ヵ所の測定位置は、総合制御部２１３によって無作為に決定されるが５ヵ所の位置のうち少なくとも１ヵ所がテーブル２０１の可動範囲における略中央位置になるように設定される。なお、このテーブル２０１の前記５ヵ所での位置決め動作時においては、補正値テーブル記憶部２１２にはすべての補正量が０の補正テーブルが予め設定されている。すなわち、この位置決め誤差の測定においては、各測定位置に対して位置決め誤差の補正を行わずに位置決めが行われる。
【００４２】
このテーブル２０１の５ヵ所の測定位置での位置決め動作の間において、外部コンピュータ装置３００は、テーブル２０１の変位状況、具体的には、変位方向、変位量および変位速度に関する各情報を総合制御部２１３から取得しながら変位測定器３０３の作動を制御してテーブル２０１の前記５ヵ所での変位量をそれぞれ取得する。そして、外部コンピュータ装置３００は、テーブル２０１の５ヵ所の測定位置において総合制御部２１３から取得したテーブル２０１の変位量（送りモータ２０６への指令値）と変位測定器３０３から取得したテーブル２０１の変位量（測定値）との差を前記５ヵ所の位置決め位置ごとに位置決め誤差として取得する。
【００４３】
これにより、外部コンピュータ装置３００は、前記５ヵ所の測定位置ごとに往路と復路との各２つの位置決め誤差をそれぞれ取得する。この前記５ヵ所の測定位置ごとの位置決め誤差の取得は、本実施形態においては５回行われる。したがって、外部コンピュータ装置３００は、前記５ヵ所の測定位置ごとに往路と復路の２つの位置決め誤差をそれぞれ５組ずつ取得する。そして、この位置決め誤差を取得する作業が、本発明に係る誤差値取得ステップの一部を構成する。
【００４４】
次に、作業者は、外部コンピュータ装置３００の入力装置３０１を操作することにより外部コンピュータ装置３００に補正値設定情報を生成させる。この場合、補正値設定情報とは、前記５ヵ所の測定位置ごとにテーブル２０１の位置決め誤差を調整するための補正値を規定した情報群であって、補正値テーブル記憶部２１２に記憶される補正値テーブルを生成するベースとなる情報群である。具体的には、作業者は、外部コンピュータ装置３００に補正値設定情報生成プログラムの実行を指示する。
【００４５】
この指示に応答して外部コンピュータ装置３００は、図２に示すように、ステップＳ１００にて補正値設定情報生成プログラムの実行を開始して、ステップＳ１０２にて、作業者からの所望誤差値の入力を待つ。このステップＳ１０２の処理における所望誤差値とは、工作機械２００におけるテーブル２０１の位置決め精度の上限を規定するものであり、より具体的には、テーブル２０１を位置決めをある所定量の誤差を介して行うようにするための所謂ずらし量で表したものである。したがって、作業者は、工作機械２００における位置決め精度の上限値となる所望誤差値を外部コンピュータ装置３００に入力装置３０１を介して入力する。例えば、工作機械２００のテーブル２０１を少なくとも８μｍの誤差を介して位置決めすることを希望する場合には、作業者は所望誤差値として８μｍを入力する。
【００４６】
次に、外部コンピュータ装置３００は、ステップＳ１０４にて、各測定位置ごとに往路および復路でのそれぞれの各誤差値を計算する。具体的には、外部コンピュータ装置３００は、前記位置決め誤差測定プログラムの実行により取得した各測定位置ごとの往路の位置決め誤差および復路の位置決め誤差についてそれぞれ標準偏差を誤差値として計算する。すなわち、外部コンピュータ装置３００は、前記位置決め誤差測定プログラムの実行によって取得した５ヵ所の各測定位置における往路での５つの位置決め誤差および復路での５つの位置決め誤差を用いて各測定位置ごとの往路での標準偏差および復路での標準編偏差を±３σである所謂第３標準偏差でそれぞれ計算する。これにより、前記５ヵ所の測定位置ごとに往路および復路での各位置決め誤差の標準偏差が誤差値として計算される。すなわち、このステップＳ１０４による誤差値の計算処理が、本発明に係る誤差値取得ステップの他の一部を構成する。
【００４７】
次に、外部コンピュータ装置３００は、ステップＳ１０６にて、テーブル２０１の位決め誤差について所望誤差値が確保されているか否かを判定する。具体的には、外部コンピュータ装置３００は、前記ステップＳ１０４にて取得した各測定値ごとの往路の誤差値および復路の誤差値のうちの最大の誤差値と最小の誤差値との差である最大誤差値幅が前記所望誤差値以上であるか否かを判定する。したがって、外部コンピュータ装置３００は、前記最大誤差値幅が所望誤差値以上である場合には、このステップＳ１０６における判定処理において「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１２４に進み、同ステップＳ２００にてこの補正値設定情報生成プログラムの実行を終了する。
【００４８】
すなわち、最大誤差値幅が所望誤差値以上である場合とは、工作機械２００におけるテーブル２０１の現状での位置決め誤差が既に所望誤差値以下の低い位置決め精度になっている場合である。したがって、このような場合においては、工作機械２００は補正テーブルを敢えて設定する必要性がないため、外部コンピュータ装置３００は、ステップＳ１２４にて補正値設定情報生成プログラムの実行を終了する。
【００４９】
一方、外部コンピュータ装置３００は、最大誤差値幅が所望誤差値未満である場合には、このステップＳ１０６における判定処理において「Ｎｏ」と判定してステップＳ１０８に進む。すなわち、最大誤差値幅が所望誤差値未満である場合とは、工作機械２００におけるテーブル２０１の現状での位置決め誤差が所望誤差値よりも小さく高い位置決め精度になっている場合である。
【００５０】
次に、外部コンピュータ装置３００は、ステップＳ１０８にて、位置決め誤差の測定位置における中央測定位置を特定する。具体的には、外部コンピュータ装置１３０は、位置決め誤差の測定位置の総数を２で除した値または同値を四捨五入した値と同じ値となる測定回数の測定位置を中央測定値として特定する。本実施形態においては、位置決め誤差の測定位置が５ヵ所であるため、３ヶ所目の測定位置が中央特定位置として特定される。この場合、３ヶ所目の測定位置は、テーブル２０１の可動範囲における略中央部分となる。なお、中央測定位置は、各測定位置の機械座標値に基づいてテーブル２０１の可動範囲における中央部分に最も近い測定位置を特定するようにしてもよい。
【００５１】
次に、外部コンピュータ装置３００は、ステップＳ１１０にて、前記特定した中央測定位置における最大誤差値幅を計算する。具体的には、外部コンピュータ装置３００は、前記ステップＳ１０８にて特定した中央測定値における４つの誤差値、具体的には、往路における正側の第３次標準偏差、往路における負側の第３標準偏差、復路における正側の第３次標準偏差および復路における負側の第３標準偏差の４つの第３標準偏差と各測定位置における各誤差値（第３標準偏差）のうちで最小の誤差値との４つの差を計算するとともに、これら４つの差のうちの最大値を最大誤差値幅として計算する。
【００５２】
次に、外部コンピュータ装置３００は、ステップＳ１１２にて、中央測定位置における最大補正値を計算する。具体的には、外部コンピュータ装置３００は、前記ステップＳ１１０にて計算した最大誤差値幅と所望誤差値との差を最大補正値として計算する。
【００５３】
次に、外部コンピュータ装置３００は、ステップＳ１１４にて、中央測定位置以外の他の各測定位置の補正値を計算する。具体的には、外部コンピュータ装置３００は、テーブル２０１の可動範囲における両端側の２つの測定位置における各補正値を０に設定するとともに、これら両端の２つの測定位置と中央測定位置との間の２つの測定位置における各補正値を０と最大補正値との間を直線補間した値をそれぞれ設定する。例えば、図３に示すように、中央測定位置である測定位置３での補正値である最大補正値が８μｍの場合、両端の２つの測定位置１，５と測定位置３との間の２つの測定位置２，４における各補正値は、それぞれ４μｍとなる。すなわち、このステップＳ１１２およびステップＳ１１４による補正値の計算処理が、本発明に係る補正値設定情報生成ステップの一部を構成する。
【００５４】
次に、外部コンピュータ装置３００は、ステップＳ１１６にて、仮誤差値を計算する。この場合、仮誤差値とは、前記位置決め誤差測定プログラムの実行によって取得した各測定位置ごとの位置決め誤差を前提として前記ステップＳ１１２および前記ステップＳ１１４にて計算した各測定位置ごとの補正値の妥当性、すなわち、同補正値でテーブル２０１の変位指示量を補正した場合における誤差値を予測したものである。このステップＳ１１６における仮誤差値の計算処理は、次のサブステップ１，２の各処理によって構成されている。
【００５５】
サブステップ１：まず、外部コンピュータ装置３００は、前記位置決め誤差測定プログラムの実行によって取得した５ヵ所の各測定位置ごとの位置決め誤差、すなわち、往路での５つの位置決め誤差および復路での５つの位置決め誤差に前記ステップＳ１１２および前記ステップＳ１１４にて算出した各測定位置ごとの補正値をそれぞれ加算することにより、５ヵ所の各測定位置ごとに往路での５つの位置決め仮誤差および復路での５つの位置決め仮誤差を計算する。
【００５６】
サブステップ２：次に、外部コンピュータ装置３００は、前記サブステップ１にて計算した各測定位置ごとの位置決め仮誤差に対して前記ステップＳ１０４と同様に第３標準偏差を計算することにより仮誤差値を計算する。この位置決め仮誤差を用いた第３標準偏差の計算は前記ステップＳ１０４における第３標準偏差と同様であるため、説明は省略する。
これらにより、前記５ヵ所の測定位置ごとに往路および復路でそれぞれ予測した位置決め誤差である位置決め仮誤差の標準偏差が仮誤差値として計算される。すなわち、このステップＳ１１６による誤差値の計算処理が、本発明に係る仮誤差値取得ステップを構成する。
【００５７】
次に、外部コンピュータ装置３００は、ステップＳ１１８にて、前記ステップＳ１１２および前記ステップＳ１１４にて計算した補正値によるテーブル２０１の位決め誤差について所望誤差値が確保されているか否かを判定する。具体的には、外部コンピュータ装置３００は、前記ステップＳ１１６にて取得した各測定値ごとの往路の仮誤差値および復路の仮誤差値のうちの最大の誤差値と最小の誤差値との差である最大仮誤差値幅が前記所望誤差値以上であるか否かを判定する。すなわち、このステップＳ１１８による所望誤差値との判定処理が、本発明に係る仮誤差値判定ステップに相当する。
【００５８】
そして、この場合、外部コンピュータ装置３００は、前記最大仮誤差値幅が所望誤差値以上である場合には、このステップＳ１１８における判定処理において「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１２２に進む。すなわち、最大仮誤差値幅が所望誤差値以上である場合とは、工作機械２００におけるテーブル２０１の位置決め精度が、前記ステップＳ１１２および前記ステップＳ１１４にて算出した各測定位置ごとの補正値を採用することによって所望誤差値以下の低い位置決め精度になると予測される場合である。
【００５９】
一方、外部コンピュータ装置３００は、前記最大仮誤差値幅が所望誤差値未満である場合には、このステップＳ１１８における判定処理において「Ｎｏ」と判定してステップＳ１２０に進む。すなわち、この最大仮誤差値幅が所望誤差値未満である場合とは、工作機械２００におけるテーブル２０１の位置決め精度が、前記ステップＳ１１２および前記ステップＳ１１４にて算出した各測定位置ごとの補正値を採用したとしても所望誤差値よりも小さく高い位置決め精度になると予測される場合である。
【００６０】
したがって、このような場合においては、外部コンピュータ装置３００は、ステップＳ１２０にて、所望誤差値に所定量の修正値を加算することにより所望誤差値を増加させた後、ステップＳ１１２に戻って同ステップＳ１１２の各処理を再度実行する。すなわち、外部コンピュータ装置３００は、工作機械２００のテーブル２０１の位置決め精度が所望誤差値以下の低い位置決め精度になると予測される補正値を計算するまでの間、所望誤差値を増加させながらステップＳ１１２およびステップＳ１１４による補正値の計算処理を繰り返し実行する。
【００６１】
そして、外部コンピュータ装置３００は、ステップＳ１１２およびステップＳ１１４にて算出した各測定位置ごとの補正値が工作機械２００のテーブル２０１の位置決め精度を所望誤差値以下の低い位置決め精度にすることが予測されるに至った場合には、ステップＳ１２２にて、前記ステップＳ１１２および前記ステップＳ１１４にて算出した各測定位置ごとの補正値を補正値設定情報として確定して記憶した後、ステップＳ１２４にて補正値設定情報生成プログラムの実行を終了する。すなわち、このステップＳ１２２による各測定位置ごとの補正値を補正値設定情報として確定する処理が、本発明に係る補正値設定情報生成ステップの他の一部を構成する。
【００６２】
次に、作業者は、補正値設定情報生成プログラムの実行によって補正値設定情報が生成した場合においては、工作機械２００における補正値テーブル記憶部２１２に補正値テーブルの設定を行う。具体的には、作業者は、工作機械２００における総合制御部２１３に対して補正値テーブルの設定を指示する。この指示に応答して、総合制御部２１３は、補正値設定情報に基づいて補正値テーブルを生成する補正値テーブル生成プログラムの実行を開始する。
【００６３】
具体的には、総合制御部２１３は、図４に示すように、補正値テーブル生成プログラムの実行をステップ２００にて開始するとともに、ステップＳ２０２にて、アクセス権の入力を待つ。このステップＳ２０２におけるアクセス権の入力処理は、補正値テーブルの設定を許可するアクセス権の入力を表示装置２１５を介して作業者に促すものである。したがって、作業者は、補正値テーブルの設定を許可するアクセス権を操作盤２１４を介して総合制御部２１３に入力する。
【００６４】
次に、総合制御部２１３は、ステップＳ２０４にて、アクセス権の有無の判定処理を実行する。具体的には、総合制御部２１３は、総合制御部２１３内に予め設定されたアクセス権と前記ステップＳ２０２にて作業者から入力されたアクセス権とが一致しているか否かを判定する。したがって、総合制御部２１３は、前記ステップＳ２０２にて作業者から入力されたアクセス権が総合制御部２１３内に予め設定されたアクセス権と一致する場合には、このステップＳ２０２における判定処理にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ２０６に進む。
【００６５】
一方、総合制御部２１３は、前記ステップＳ２０２にて作業者から入力されたアクセス権が総合制御部２１３内に予め設定されたアクセス権と一致しない場合には、このステップＳ２０２における判定処理にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ２１２に進み、同ステップＳ２１０にてアクセス権が一致せず補正値テーブルを設定することができない旨を表示した後、ステップＳ２１４にてこの補正値テーブル設定プログラムの実行を終了する。すなわち、補正値テーブルは、ステップＳ２０２およびステップＳ２０４の各処理によってアクセス権を有する者にのみ設定が許されるものであり、アクセス権を有さない者による改ざんが防止されている。そして、このステップＳ２０４によるアクセス権の有無の判定処理が、本発明に係るアクセス権判定ステップに相当する。
【００６６】
次に、総合制御部２１３は、ステップＳ２０６にて、補正値設定情報を入力を待つ。このステップＳ２０６における補正値設定情報の入力処理は、前記補正値設定情報生成プログラムの実行によって生成された補正値設定情報の入力を表示装置２１５を介して作業者に促すものである。したがって、作業者は、補正値設定情報を操作盤２１４を介した手入力または外部コンピュータ装置３００からのオンラインによって総合制御部２１３に入力する。
【００６７】
補正値設定情報の入力を受け付けた総合制御部２１３は、ステップＳ２０８にて、補正値テーブルを生成する。具体的には、総合制御部２１３は、前記ステップＳ２０６にて取得した補正値設定情報を用いて補正値テーブルを自動的に計算して設定する。このステップＳ２０８における補正値テーブルの設定処理は、次のサブステップ１，２の各処理によって構成されている。
【００６８】
サブステップ１：まず、総合制御部２１３は、補正値設定情報において各補正値がそれぞれ規定された各測定位置に対応する補正値テーブル内における補正区間、具体的には、各測定位置を含むまたは同各測定位置に最寄の補正値テーブル内における補正区間に各測定位置ごとに設定された前記各補正値を設定する。
【００６９】
サブステップ２：次いで、総合制御部２１３は、補正値テーブルにおいて補正値が設定された補正区間同士の補正値を用いて直線補間した値を前記補正値が設定された補正区間以外の補正区間の補正値として設定する。これにより、工作機械２００のテーブル２０１の可動範囲内を所定の距離ごとに区切ったすべての補正区間にそれぞれ補正値が設定された補正値テーブルが生成される。
【００７０】
そして、総合制御部２１３は、ステップＳ２１０にて、前記ステップＳ２０８にて生成した補正値テーブルを補正量記憶部２１２に記憶して、ステップＳ２１４にてこの補正値テーブル設定プログラムの実行を終了する。すなわち、これらステップＳ２０８およびステップＳ２１０における補正値テーブルの生成および記憶の各処理が、本発明に係る補正値テーブル生成ステップに相当する。
【００７１】
このような補正値テーブルが設定された工作機械２００がワークＷＫに対して機械加工を行う場合においては、テーブル２０１の変位に際して変位量の補正が行われる。具体的には、移動量計算部２１１は、総合制御部２１３から出力される駆動指令信号によって表されるテーブル２０１の変位量によってテーブル２０１の変位範囲を特定するとともに同変位範囲に対応する補正値テーブルにおける補正区間に設定された補正値を変位量に加算して補正駆動指令信号を生成する。これにより、工作機械２００におけるテーブル２０１は、所望誤差値以下の低い位置決め精度によって位置決めが行われる。
【００７２】
そして、このテーブル２０１の位置決め精度は、工作機械２００の内外の温度変化などの環境変化によってテーブル２０１を変位させる送り機構２０４を構成する送りねじ軸２０５が伸縮した場合であっても所望誤差値以下の低い位置決め精度に維持される。
【００７３】
例えば、図５（Ａ）に示すように、所望誤差値が６μｍ、５ヵ所の測定位置ごとにそれぞれ０μｍ，４μｍ，８μｍ，４μｍ，０μｍの補正値が設定されている場合において送りねじ軸２０５が８μｍだけ伸長した場合においては、各測定値ごとの位置決め誤差は０μｍ，６μｍ，１２μｍ，１０μｍ，８μｍとなる。したがって、この場合におけるテーブル２０１の位置決め誤差の幅は１２μｍとなり、所望誤差値以下の低い位置決め精度が維持される。
【００７４】
一方、例えば、図５（Ｂ）に示すように、所望誤差値が６μｍ、５ヵ所の測定位置ごとにそれぞれ０μｍ，４μｍ，８μｍ，４μｍ，０μｍの補正値が設定されている場合において送りねじ軸２０５が８μｍだけ収縮した場合においては、各測定値ごとの位置決め誤差は０μｍ，２μｍ，４μｍ，−２μｍ，−８μｍとなる。したがって、この場合におけるテーブル２０１の位置決め誤差の幅は８μｍとなり、所望誤差値以下の低い位置決め精度が維持される。
【００７５】
なお、例えば、図６に示すように、５ヵ所の測定値に対して前記８μｍの補正値を単に昇順で振り分けた場合、すなわち、０μｍ，２μｍ，４μｍ，６μｍ，８μｍの補正値を設定した場合において送りねじ軸２０５が８μｍだけ収縮した場合においては、各測定値ごとの位置決め誤差はすべて０μｍとなる。したがって、この場合におけるテーブル２０１の位置決め誤差の幅は０μｍとなり、所望誤差値以下の低い位置決め精度を維持することができなくなる。
【００７６】
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、位置決め精度設定方法は、変位対象物であるテーブル２０１の可動範囲内に設定した複数の補正区間にそれぞれ補正値を設定するに際して、両端の補正区間より内側に存在する補正区間に最も大きな値の補正値を設定している。これにより、変位対象物の可動範囲内に設定した複数の補正区間においては、前記最大の補正値を設定した補正区間を境として補正値が昇順および降順となる。このため、送り機構２０４を構成する機械部品が伸長した場合および収縮した場合のいずれの場合であっても補正区間のいずれかの位置において位置決め誤差が相殺されることなく現状維持または拡大する領域が存在するようになる。この結果、送り機構２０４の伸縮変化に寄らず送り機構２０４における位置決め精度を所望する位置決め精度以下の精度に良好に維持することができる。
【００７７】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００７８】
例えば、上記実施形態においては、テーブル２０１を直交３軸方向のうちの１つの軸方向に変位させる際における位置決め精度の設定について説明した。しかし、本発明は、テーブル２０１と加工ヘッド２０３とを相対変位させる送り機構における位置決め精度の設定方法として広く利用できるものである。したがって、例えば、本発明に係る位置決め精度の設定方法は、上記実施形態における加工ヘッド２０３をＹ軸方向およびＺ軸方向に変位させる送り機構の位置決め精度の設定に採用することもできる。
【００７９】
また、上記実施形態においては、テーブル２０１の位置決め誤差を表す誤差値として各測定位置で５回測定した位置決め誤差の第３標準偏差を使用することにより位置決め誤差を間接的に表す誤差値とした。しかし、テーブル２０１の位置決め誤差を表す誤差値は、テーブル２０１の位置決め誤差を直接的または間接的に表していれば必ずしも第３標準偏差を用いる必要はなく、例えば、第２（２σ）標準偏差などの他の標準偏差であってもよいし、位置決め誤差の平均値であってもよいし、位置決め誤差自体を用いて直接的に表すようにしてもよい。これらの場合、所望誤差値についても必ずしも第３標準偏差を用いる必要はなく、例えば、第２（２σ）標準偏差などの他の標準偏差であってもよいし、位置決め誤差の平均値であってもよいし、位置決め誤差自体であってもよい。なお、テーブル２０１の位置決め誤差を表す誤差値として位置決め誤差自体を採用する場合には、補正値設定情報生成プログラムにおけるステップＳ１０４による標準偏差を計算する処理は不要である。
【００８０】
また、上記実施形態においては、テーブル２０１の位置決め誤差を表す誤差値を特定するために、５ヵ所の測定値で位置決め誤差の測定を行った。しかし、位置決め誤差の測定位置の数は、テーブル２０１の可動範囲において少なくとも３つ以上であれば、４つ以下または６つ以上であってもよい。この場合、テーブル２０１の可動範囲において少なくとも３つ以上の測定位置を必要とする理由は、各測定位置ごとに設定する補正値において両端の測定値の補正値よりもこれら両端間に存在する測定位置における補正値を最大とするためである。
【００８１】
また、上記実施形態においては、位置決め誤差の３つ目の測定位置である中央測定位置を本発明に係る内側測定位置として最大の補正値を設定した。しかし、内側測定位置は、各測定位置のうちの両端の測定位置より内側の測定位置であればよく必ずしも中央測定位置である必要はない。例えば、内側測定位置は、上記実施形態における中央測定位置に代えてまたは加えて２つ目または４つ目の測定位置を内側測定位置とすることもできる。この場合、内側測定位置は、２つ以上であっても構わない。
【００８２】
また、上記実施形態においては、５ヵ所の測定位置のうちの両端の２つの測定位置の補正値を０とした。しかし、各測定位置に設定する補正値は、内側測定位置に設定する補正が最大値であれば必ずしも０に設定する必要はない。また、上記実施形態においては、内側測定位置に対して両側２つの測定位置間にそれぞれ存在する２つの測定位置の各補正値を直線補間により設定した。しかし、これら２つの補正値についても直線補間以外の方法、例えば、放物線状に設定してもよいし、設定内側測定値の補正値と両端の測定位置の補正値との範囲内の量を無作為に設定するようにしてもよい。また、補正テーブルにおける各補正区間ごとの各補正値についても、同様に直線補間以外の方法によって設定するようにしてもよい。
【００８３】
また、上記実施形態においては、５ヵ所の位置決め誤差の測定位置のうち中央測定位置をテーブル２０１の可動範囲における略中央位置とした。これにより、工作機械２００のテーブル２０１の可動範囲のなかで最も多用する中央領域にそれぞれ互いに近似する補正値が設定されるため、これらの中央領域内における位置決め精度のバラツキを抑えて精度の安定した加工を行うことができる。しかし、内側測定位置は、必ずしもテーブル２０１の可動範囲の中央領域に存在させる必要はない。また、内側測定位置以外の測定位置も内側測定位置を境として両端側に同数の測定位置を確保する必要はなく、内側測定位置に隣接して少なくとも１つの測定位置が存在していればよい。なお、補正テーブルにおける各補正区間ごとの各補正値を内側測定値を中心とする放物線状に設定することによってより中央領域内における位置決め精度のバラツキを抑えて精度の安定した加工を行うことができる。
【００８４】
また、上記実施形態においては、補正値設定情報生成プログラムにおいて、仮誤差値取得ステップおよび仮誤差値比較ステップを実行することによって、外部コンピュータ装置３００が工作機械２００のテーブル２０１の位置決め精度が所望誤差値以下の低い位置決め精度になると予測される補正値を計算するまでの間、所望誤差値を増加させながらステップＳ１１２およびステップＳ１１４による補正値の計算処理を繰り返し実行するようにした。すなわち、補正値設定情報生成プログラムは、誤差値に基づいて設定した補正値による位置決め誤差をシミュレーションすることにより、この補正値を採用した場合における位置決め誤差を実機による位置決め誤差の測定作業を行くことなく予測している。しかし、補正値の妥当性の確認をする必要がない場合には、位置決め誤差のシミュレーション工程は不要である。すなわち、補正値設定情報生成プログラムは、ステップＳ１１６ないしステップＳ１２０の各ステップを省略して構成することもできる。
【００８５】
また、上記実施形態においては、補正値テーブル生成プログラムにおいて、補正値テーブルの補正値テーブル記憶部２１２への設定処理にアクセス権を必要とした。しかし、補正値テーブルの設定者に制限が不要の場合には、アクセス権を確認に関する工程、すなわち、ステップＳ２０２、ステップＳ２０４およびステップＳ２１２は不要である。
【００８６】
また、上記実施形態においては、位置決め誤差測定プログラムおよび補正値設定情報生成プログラムを外部コンピュータ装置３００に実行させるとともに、補正値テーブル生成プログラムを工作機械２００の総合制御部２１３に実行させるようにした。しかし、これらの位置決め誤差測定プログラム、補正値設定情報生成プログラムおよび補正値テーブル生成プログラムは、各プログラムの実行目的を果たすことができれば、総合制御部２１３および外部コンピュータ装置３００のいずれが実行するように構成されていてもよい。すなわち、例えば、位置決め誤差測定プログラム、補正値設定情報生成プログラムおよび補正値テーブル生成プログラムのすべてを総合制御部２１３が実行するように構成すれば、外部コンピュータ装置３００は、不要となる。また、補正値テーブル生成プログラムを外部コンピュータ装置３００が実行することにより、外部コンピュータ装置３００から工作機械２００の補正値テーブル記憶部２１２に補正値テーブルを記憶させるように構成することもできる。
【符号の説明】
【００８７】
ＷＫ…ワーク、ＬＺ…レーザ光、
１００…位置決め精度設定装置、
２００…工作機械、２０１…テーブル、２０２…工具、２０３…加工ヘッド、２０４…送り機構、２０５…送りねじ軸、２０６…送りモータ、２０７…ロータリエンコーダ、
２１０…モータ駆動部、２１１…移動量計算部、２１２…補正値テーブル記憶部、２１３…総合制御部、２１４…操作盤、２１５…表示装置、２１６…インターフェース、
３００…外部コンピュータ装置、３０１…入力装置、３０２…表示装置、３０３…変位測定器、３０４…反射板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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